2020年高中物理竞赛-热学A（联赛版）05热力学第二定律：化学势(共13张PPT)

2020高中物理竞赛 热学A （四）化学势 对于封闭系统（N=const） 但实际上，G是广延量，当系统的粒子数目 N 变化时，自然还应依赖于dN。那么，对开放系应有 化学势 由 得 开放系统的热力学基本方程 对于单相物质，每一个分子所占有的自由焓应该相等： 相平衡系统 在等温、等压条件下的平衡条件为 因而有： 对于两项系统 (1, 2)，上式变为： 相变中保持质量守恒： 因而 在相平衡中，各项物质的化学势相等。 第五节 热力学第三定律 （一）热力学温标 由卡诺定理知：工作于两温度恒定的热源之间的一切可逆卡诺热机的效率与工作物质无关，只是温度的函数。那么，此函数一定是普适的，其形式的选取决定温标的制定，从而可以建立与测温物质无关的理想温标。 设两热源的温度分别为1、2，卡诺热机分别在其处吸热、放热Q1、Q2’, 则由 与工作物质无关知 其中f(1, 2)是两温度 1、2的普适函数。 以下证明此普适函数满足： 假设在温度分别为1、2的两热源外有另一温度为3热源，如图，在3和2之间置一可逆卡诺热机，它在一个循环 中，从3处吸热Q3，在2处放热Q2’ , 则 另置一卡诺热机工作于3和1之间，在一个循环中，它从3处吸热Q3，在1处放热Q1’ , 则 因为适当控制可使 则 与 无关，所以 与 无关。 那么，f 必可因子化： 其中为另一普适函数。选取不同形式的() 即可定义不同的温标，选() =  , 则有 为什么取此参考点？第三定律。 这样定义的温标与测温物质无关, 是普适的。所以称为热力学温度，或绝对温度。它仅定义了两温度的比值，所以需要再规定固定标准点。 固定点的选取：1954年国际计量大会决定：水的三相点的热力学温度为273.16 K。热力学温度单位——开尔文（K) 1K = 水的三相点的热力学温度的 1/273.16。 为什么取此参考点？第三定律。 （二）熵的标准参考点 化学反应中可以测量的量有反应热、反应温度、等，由于化学反应一般是在不可逆的条件下进行的，从而实验测得的 为使 成立，应保证参考点处各种物质的熵差为 0。所以